13 Билет.

ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИЙ - периодическое или непериодическое изменение численности, полового или возрастного состава популяции в результате действия абиотических (не зависящих от численности и плотности самой популяции) и биотических (зависящих от численности и плотности популяции) факторов.

Динамика численности популяций складывается при взаимодействии основных популяционно-динамических процессов: 1) рождаемости, 2) смертности, 3) скорости роста, 4) иммиграции новых особей из других популяций, 5) эмиграции некоторых особей за пределы ареала данной популяции.

Плотность популяций - среднее количество особей на единицу площади или объема. Различают среднюю и экологическую плотности. Средняя плотность - это количество особей (или биомасса) на единицу всего пространства. Экологическая плотность - количество особей (или биомасса) на единицу заселенности пространства (т.е. доступной площади или объема, которые фактически могут быть заняты популяцией). При увеличении численности плотность популяции не растет лишь в случае ее расселения, расширение ареала.

Соотношение мужского и женского полов в популяции имеет важное экологическое значение, поскольку оно непосредственно связано с потенциалом ее размножения, а следовательно, с влиянием на жизнедеятельность всей экосистемы. Дело в том, что в популяциях различают однополые и обоеполые структуры. Однополые популяции состоят только из женских особей и размножаются партеногенезом (развитие яйцеклетки происходит без оплодотворения: пчелы, фоне, коловратки, много споровых и семенных растений). В природе более распространены обоеполые популяции. В животном мире преобладают раздельнополые виды, изредка встречаются и у растений (тополя, мхи). Гермафродитизм (наличие у одного организма мужских и женских органов размножения) характерен для беспозвоночных и высших растений.

Обычно выделяют три типа распределения особей вида в пространстве: 1. Равномерное или регулярное распределение — особи вида встречаются примерно через равные промежутки, т. е. находятся друг от друга на одном и том же расстоянии.

2. Случайное распределение — особи вида с равной вероятностью могут встретиться-в любой точке биотопа. Этот тип распределения, очевидно, наблюдается в условиях однородной среды при отсутствии достаточно сильных взаимодействий особей. Он, вероятно, может быть свойствен некоторым мелким сапробионтам, обитающим, например, в лесной подстилке, равно как и более крупным не специализированным в трофическом отношении сапрофагам (дождевым червям, энхитреидам).

3. Агрегированное распределение — особи образуют отчетливые скопления в одних участках биотопа и отсутствуют или малочисленны в других. Естественно, что расстояния между скоплениями могут быть самые различные, в зависимости от размеров вида, .его подвижности и т. д. Данный тип распределения определяется неравномерностью условий среды в пределах биотопа, внутривидовыми и межвидовыми связями. Это наиболее распространенный тип распределения организмов в пространстве.

Социальная структура.

  Структура популяции у животных определяется численностью и полом возрастных групп, которые эту популяцию составляют. Эти характеристики могут многое рассказать о её состоянии и о её перспективах на будущее.

  В популяции, клонящейся к закату, слишком много старых животных и мало молодняка. Растущая популяция, наоборот, характеризуется большим количеством новорожденных детёнышей и молодых животных, способных к размножению. Устойчивая популяция включает все возрастные группы: от новорождённых до стариков. Устойчивость наступает, когда количество смертей уравновешено количеством рождений.

Эффект группы - это влияние группы как таковой и числа особей в группе на поведение, физиологию, развитие и размножение особей, вызванное восприятием присутствия особей своего вида через органы чувств.

Рождаемость - свойство популяций увеличивать свою численность.

Смертность – это свойство популяции уменьшать свою численность за счет гибели особей.

СКОРОСТЬ РОСТА ПОПУЛЯЦИИ - прирост популяции за единицу времени: D N/D t, где N — размер популяции (численность), t — время. Может быть постоянной (неограниченный рост — при условии отсутствия сопротивления среды приросту) или затухающей (когда с увеличением численности особей условия их существования ухудшаются и темп воспроизводства падает).

 Кривую выживания можно получить, если начать некоторой популяции новорожденных особей и затем отмечать число выживших в зависимости от времени. По вертикальной оси обычно откладывают или абсолютное число выживших особей или их процент от исходной популяции:

Каждому виду свойственна характерная кривая выживания, форма которой отчасти зависит от смертности неполовозрелых особей.

ВОЛНЫ ЖИЗНИ - колебания численности особей, характерные для любой популяции живых организмов.

Предельная нагрузка биологического вида на среду обитания (Ёмкость среды) — это максимальный размер популяции вида, который среда может безусловно стабильно поддерживать, обеспечивать пищей, укрытием, водой и другими необходимыми благами.

Повышение плотности популяции жертв означает увеличение кормов для хищников. Добыча хищников возрастает. Например, горностаи за одну охоту при обилии мышеи добывает не одну, а три-четыре особи, больше, чем может съесть. Это быстрая реакция хищников на число жертв, и она часто может остановить рост их численности. Возникает изменчивый тип динамики популяции жертвы по принципу отрицательной обратной связи. Он характерен для видов в тех местах, где у них много постоянно действующих врагов-потребителей. Любое увеличение численности вызывает немедленную ответную реакцию по подавлению этой численности.

Реакция хищника не всегда способна затормозить рост численности жертв, потому что у любой особи потребителя есть предел насыщения.

А. Лотки (1923, 1925 гг.). Он одним из первых предложил математическую модель взаимодействия животных в системе "паразит - хозяин". Сущность выводов Лотки сводится к тому, что истребление паразитами особей хозяина зависит не только от численности паразитов, но и хозяев.

Внутривидовая конкуренция может быть причиной физиологического эффекта, известного под названием шоковой болезни. Его отмечают, в частности, у грызунов. Когда плотность популяции становится слишком большой, шоковая болезнь приводит к снижению плодовитости и увеличению смертности, что возвращает плотность популяции к нормальному уровню.

Экологическая ниша - место вида в биогеоценозе, определяемое его биотическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды, к которым он приспособлен.

1) Пространственная ниша (место обитания) - "адрес" организма.

2) Трофическая ниша - характерные особенности питания и роль вида в сообществе - "профессия".

Если данный организм приспособлен к узкой зоне, местообитанию или нише, от высоко специализирован; если же он адаптирован к более широкому диапазону условий среды, его специализации относительно широки.

Так, коала, питающийся исключительно листьями эвкалипта, имеет узкую пищевую нишу, тогда как у всеядного енота пищевая ниша широкая. Для этих двух видов млекопитающих характерна соответственно узкая и широкая специализация питания.

Принцип Гаузе (конкурентного исключения) - два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве, если рост численности обоих видов лимитирован одним и тем же жизненно важным ресурсом, количество и доступность которого ограничены. Два вида не могут вместе сосуществовать, если они занимают одну экологическую нишу.